Lebih Cepat dari Cahaya? Neutrino Menjadi Teka-teki Baru bagi Para Ilmuwan
Neutrino meluncur lebih cepat daripada
cahaya? Hal ini tampaknya menjadi kesimpulan dari pengukuran yang dilakukan
oleh tim peneliti di bawah pimpinan Dario Autiero, seorang peneliti CNRS,
sebagai bagian dari eksperimen internasional OPERA. Hasil yang tak terduga ini
dipublikasikan pada Jumat, 23 September 2011, pukul 2:00 (waktu Paris) dalam
jurnal arXiv, dan disajikan pada hari yang sama pada pukul 4:00 am
dari CERN, di Jenewa, dalam sebuah seminar yang disiarkan secara online.
Pada tahun 1905, teori relativitas
Einstein telah membuktikan bahwa tidak ada yang mampu melebihi kecepatan
cahaya dalam vakum. Namun, lebih dari satu abad kemudian, setelah tiga tahun
pengukuran berpresisi sangat tinggi dan analisis yang kompleks, eksperimen
OPERA telah membawa hasil yang sama sekali tak terduga: perjalanan neutrino
secara signifikan ke depan lebih cepat daripada cahaya pada jarak yang
sama dalam vakum.
Percobaan OPERA didedikasikan untuk
mengobservasi dan mendeteksi sinar neutrino yang dihasilkan akselerator CERN di
Jenewa dari jarak 730 km di laboratorium bawah tanah Gran Sasso,
Italia. Perjalanan cahaya selama 2,4 milidetik. Namun percobaan OPERA telah
mendeteksi neutrino mencapai Gran Sasso selama 60 nanodetik lebih cepat. Dengan
kata lain, setelah berjalan 730 km, neutrino melewati garis finish 20 meter di
depan foton hipotetis yang melakukan perjalanan pada jarak yang sama.
“Kami telah menetapkan suatu sistem yang
memungkinkan kami mencapai sinkronisasi antara CERN dan Gran Sasso dengan
akurasi nanodetik dan kami telah mengukur jarak antara kedua situs ke dalam 20
cm. Karena ketidakpastian yang rendah dari pengukuran ini, kami sangat yakin
dengan hasil kami ini,” kata Dario Autiero, peneliti CNRS dari Institut Fisika
Nuklir (IPNL) di Lyon. “Dengan demikian, kami ingin membandingkan pengukuran
kami dengan eksperimen lainnya, karena tidak ada dalam data kami yang
menjelaskan mengapa neutrino tampaknya berjalan sedemikian cepat.” Hasil
ini didasarkan pada pengamatan lebih dari 15.000 neutrino.
“Hasil ini benar-benar tak terduga,”
tekan Antonio Ereditato, dari University of Bern dan juru bicara untuk
eksperimen OPERA. “Penelitian dan verifikasi selama berbulan-bulan belumlah
cukup untuk mengidentifikasi efek instrumental yang bisa menjelaskan hasil dari
pengukuran kami ini. Selagi para peneliti yang mengambil bagian dalam
eksperimen ini akan terus bekerja, mereka berharap membandingkan hasil
mereka ini dengan eksperimen lain sehingga bisa sepenuhnya menilai sifat
pengamatan ini.
Sejauh ini, kecepatan cahaya selalu
dianggap tak mampu diungguli. Semestinya ini tidak menjadi kasus, ini bisa
membuka perspektif teoretis yang sama sekali baru. Mengingat dampak besar yang
dihasilkan itu bisa terjadi pada fisika, pengukuran independen
diperlukan pada efek yang terobservasi untuk memperoleh
kepastian apakah nantinya terbantahkan atau sebaliknya menjadi mapan. Inilah
alasan mengapa para peneliti dalam kolaborasi OPERA ingin mengirimkan hasil ini
untuk pemeriksaan sesama fisikawan di seluruh dunia.
Percobaan OPERA diresmikan pada tahun
2006 untuk mengamati transformasi langka (osilasi) dari neutrino muon ke
neutrino tau. Salah satu osilasi yang terdeteksi pada tahun 2010, menunjukkan
kapasitas eksperimen yang unik dalam hal deteksi sinyal neutrino tau yang sulit
dipahami.
Empat laboratorium CNRS yang terlibat
dalam percobaan OPERA adalah Institut Fisika Nuklir INPL di Lyon
(CNRS/Université Claude Bernard-Lyon 1), Institut Pluridisciplinary Hubert
Curien (CNRS/Université de Strasbourg), Laboratorium Akselerator Linear
(CNRS/Université Paris-Sud 11), yang berpartisipasi hingga tahun 2005,
Laboratorium Fisika Partikel di Annecy le Vieux (CNRS/Université de Savoie).
